专题05 化学反应的方向（PPT）2025-2026学年高二上化学人教版2019选修一期中复习课件知识点+习题

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人教版2019高中化学选修一
期中复习
专题05 化学反应的方向
01
知识剖析
考点1 自发过程与自发反应
06
1．自发过程
（1）含义：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。
（2）特征：具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。
（3）举例：高山流水，自由落体，冰雪融化，电流总是从电势高的地方向电电势低的地方流动，钢铁生锈。
2．自发反应
（1）含义：在温度和压强一定的条件下无需借助外力就能自发进行的反应称为自发反应。
（2）特点：
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
（3）举例：钢铁生锈，Zn与CuSO4溶液反应生成Cu。
考点1 自发过程与自发反应
06
考点2 焓变与反应方向
06
1.放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。
2.焓变与化学反应进行方向的关系
（1）多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。
（2）有些吸热反应也可以自发进行，如：
2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1。
结论：反应的焓变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
考点3 熵变与反应方向
06
1.混乱度与自发过程
（1）H2与Cl2的扩散实验
实验操作及现象：如图所示，两个广口瓶中分别盛有H2与Cl2，开始时中间用玻璃片隔开，当抽掉玻璃片后，可观察到盛放Cl2的瓶内气体颜色逐渐变浅，而盛放H2的瓶内显现出浅黄绿色，最后两瓶中气体颜色相同。
原因解释：不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散自发地混合均匀，体系的混乱度增加。
考点3 熵变与反应方向
06
（2）硝酸铵溶于水
溶解前

NH4+和NO3-在硝酸铵 NH4+和NO3-在水溶液
晶体中有序排列 中自由移动
溶解后
（3）结论：上述过程均是自发地从混乱度小（有序）向混乱度大（无序）的方向进行。
2.熵
（1）定义：在密闭体系条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称为熵。符号为S。常用单位为J/（mol·K）
（2）实质：熵是衡量体系混乱度大小的物理量。熵值越大，体系的混乱度越大。
考点3 熵变与反应方向
06
（3）影响熵大小的因素
A.同一条件下，不同的物质熵值不同；
B.同一物质的熵值与其存在状态有关，如对相同量的同一物质而言：S（g）＞S（l）；
C.与物质的量的关系：同一条件下，物质的量越大，分子数越多，熵值越大。
3.熵变
（1）定义：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为△S
反应熵变（△S）=生成物总熵-反应物总熵
考点3 熵变与反应方向
06
（2）熵变规律：对于有气体参加的反应（气体可以是反应物也可以是生成物）且气态物质的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，是熵增大的反应；反之，气态物质的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，是熵减小的反应。
4.熵判据
（1）定义
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于0，这个原理称为熵增原理。在用来判断反应过程的方向时称为熵判据。
（2）自发反应与熵变的关系
许多熵增大的反应在常温常压下可以自发进行；少数熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。说明反应的熵变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
考点4 化学反应进行的方向
06
1.正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的意义。在工业生产中，对能够发生的化学反应，研究和选择合适的反应条件才有实际意义。判断反应自发进行的方向时应综合考虑焓变和熵变。即使用复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS
ΔG<0时，反应能自发进行；
ΔG＝0时，反应处于平衡状态；
ΔG>0时，反应不能自发进行。
2.温度对反应进行方向的影响
当△H＜0，△S＞0时，化学反应在任何温度下都能自发进行；
当△H＞0，△S＜0时，化学反应在任何温度下都不能自发进行；
当△H＞0，△S＞0时，化学反应在高温下能自发进行；
当△H＜0，△S＜0时，化学反应在低温下都能自发进行。
02
综合训练
考点1 化学反应的自发过程
01
1．自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。下列说法中正确的是（　　）
A．能够自发进行的反应一定能迅速进行
B．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在任何温度下都能自发进行
C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
D．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不一定能自发进行
考点1 化学反应的自发过程
01
【答案】B
【解答】解：A．ΔG＜0时，反应能自发进行，但反应速率不一定大，比如金属的腐蚀，故A错误；
B．ΔG＝ΔH﹣TΔS，若ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG＜0，该反应在任何温度下都能自发进行，故B正确；
C．反应能否自发进行由反应的焓变、熵变和温度共同决定，熵增大的反应有利于反应的自发进行，但是熵增加的反应不一定都是自发反应，故C错误；
D．吸热、放热反应在一定条件下可能自发进行，如氢氧化钡与氯化铵的反应吸热、但该反应可自发进行，放热反应常温不一定能自发进行，如铝热反应在常温下不能自发进行，故D错误；
故选：B。
考点1 化学反应的自发过程
01
2．下列叙述正确的是（　　）
A．焓减反应一定能自发进行
B．熵增反应一定能自发进行
C．利用2CO（g）＝C（s）+O2（g）可以消除CO污染
D．吸热反应2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g）在较高温度下能自发进行
考点1 化学反应的自发过程
01
【答案】D
【解答】解：A．反应能否自发进行取决于ΔH﹣TΔS＜0是否成立，熵减反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，故A错误；
B．反应能否自发进行取决于ΔH﹣TΔS＜0是否成立，熵增反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，故B错误：
C．一氧化碳分解是吸热反应、熵减反应，在任何温度下均不能自发进行，故C错误；
D．N2O5分解是吸热反应，正反应是熵增反应，根据ΔH﹣TΔS＜0反应能自发进行，在较高温度下能自发进行，故D正确；
故选：D。
考点1 化学反应的自发过程
01
3．下列反应中，熵显著增加的反应是（　　）
A．CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）
B．CaCO3（s）+2HCl（aq）＝CaCl2（aq）+H2O（l）+CO2（g）
C．C（s）+O2（g）＝CO2（g）
D．2Hg（l）+O2（g）＝2HgO（s）
考点1 化学反应的自发过程
01
【答案】B
【解答】解：A．反应CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）是气体体积减少的反应，是熵减的反应，故A错误；
B．反应CaCO3（s）+2HCl（aq）＝CaCl2（aq）+H2O（l）+CO2（g），反应前无气体，反应后生成气体，是熵显著增的反应，故B正确；
C．反应C（s）+O2（g）＝CO2（g）是气体体积不变的反应，是熵不变的反应，故C错误；
D．反应2Hg（l）+O2（g）＝2HgO（s）是气体体积减少的反应，是熵减的反应，故D错误；
故选：B。
考点1 化学反应的自发过程
01
4．下列有关说法正确的是（　　）
A．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g） 在室温下不能自发进行，说明该反应△H＜0
B．水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离放热
C．0.1mol L﹣1Na2CO3溶液在50℃时的碱性比25℃强，说明盐类水解反应是放热反应
D．蒸发FeCl3溶液所得固体在坩埚中充分加热，最后得到Fe2O3固体
考点1 化学反应的自发过程
01
【答案】D
【解答】解：A．CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）是△S＞0的反应，在室温下不能自发进行，即常温下△H﹣T△S＞0，得到△H＞0，故A错误；
B．水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大，即升高温度水的电离程度增大，所以水的电离吸热，故B错误；
C．Na2CO3是弱酸强碱盐，水解显碱性，0.1mol L﹣1Na2CO3溶液在50℃时的碱性比25℃强，则升高温度促进Na2CO3水解，说明盐类水解反应是吸热反应，故C错误；
D．盐类水解反应是吸热反应，升高温度能促进FeCl3水解生成氢氧化铁和盐酸，升高温度会促进HCl挥发，导致FeCl3水解完全生成氢氧化铁，但氢氧化铁不稳定，受热易分解生成氧化铁，故D正确；
故选：D。
考点2 化学反应的可逆性
01
1．在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（　　）
A．SO2为0.4mol L﹣1，O2为0.2mol L﹣1
B．SO2为0.25mol L﹣1
C．SO2、SO3均为0.15mol L﹣1
D．SO3为0.4mol L﹣1
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】B
【解答】解：A．若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2 mol L﹣1、0.1 mol L﹣1，因可逆反应，实际变化应小于该值，所以SO2小于0.4 mol L﹣1，O2小于0.2 mol L﹣1，故A错误；
B．反应过程中的某时刻反应刚好达到平衡，SO2的浓度为0.25 mol L﹣1，故B正确；
C．SO2的浓度减小0.05 mol L﹣1，转化量之比等于其化学计量数之比可知，SO3的浓度应增大0.05 mol L﹣1，SO3的浓度为0.25 mol L﹣1，上述数据不可能存在，故C错误；
D．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2 mol L﹣1，SO3浓度小于0.4 mol L﹣1，故D错误；
故选：B。
考点2 化学反应的可逆性
01
2．将0.2mol/LKI溶液和0.05mol/LFe2（SO4）3溶液等体积混合，充分反应后，取混合溶液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I﹣ 2Fe2++I2的是（　　）
（已知：Fe2+与K3[Fe（CN）6]溶液反应有蓝色沉淀生成）
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变为红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe（CN）6]溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变为蓝色
A．① B．①和② C．②和④ D．③和④
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】A
【解答】解：将0.2mol L﹣1的KI溶液和0.05mol L﹣1 Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，I﹣过量，若不是可逆反应，Fe3+全部转化为Fe2+，则溶液中无Fe3+，故只需要证明溶液中含Fe3+，则即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡，
①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；
②向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成，溶液中I﹣过量，无论是否存在平衡反应，都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存在平衡，故②错误；
③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3[Fe（CN）6]溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；
④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误；
故选：A。
考点2 化学反应的可逆性
01
3．将2molSO2和1molO2放入一个容器中，在一定的条件下反应到达平衡状态，此时，容器存在的各物质的物质的量中，其中不能的是：（　　）
①0molSO2；②1mol SO2；③2mol SO3；④0.3molO2；⑤0.1molSO3；⑥1molO2。
A．①②⑤⑥ B．①③⑥ C．①③④⑥ D．②④⑤
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】B
【解答】解：根据反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），将2molSO2和1molO2放入一个容器中，反应物中的任何一方不可能完全转化为生成物。
①反应是可逆的，2mol二氧化硫不可能完全被消耗，故错误；
②反应是可逆的，当消耗1mol二氧化硫时消耗0.5mol氧气，符合可逆反应的特点，故正确；
③反应是可逆的，2mol二氧化硫不可能完全被消耗，也就不会生成2mol三氧化硫，故错误；
④当剩余0.3mol氧气时，消耗二氧化硫的量是1.4mol，符合可逆反应的特点，故正确。
⑤当生成0.1mol三氧化硫时，消耗氧气和二氧化硫的量分别是0.05mol和0.1mol，符合可逆反应的特点，故正确。
⑥反应是可逆的，2mol二氧化硫不可能完全被消耗，也就是氧气的消耗量不可能是1mol，所以不会剩余氧气1mol，故错误。
故选：B。
考点2 化学反应的可逆性
01
4．已知：K3[Fe（CN）6]溶液是检验Fe2+的试剂，若溶液中存在Fe2+，将产生蓝色沉淀。将0.2mol L﹣1的KI溶液和0.05mol L﹣1的Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，其中能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I﹣ 2Fe2++I2”的是（　　）
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe（CN）6]溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
A．① B．②和④ C．③和④ D．①和②
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】A
【解答】解：将0.2mol L﹣1的KI溶液和0.05mol L﹣1Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，I﹣过量，若不是可逆反应，Fe3+全部转化为Fe2+，则溶液中无Fe3+，故只需要证明溶液中含Fe3+，则即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。
①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；
②向溶液中滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成，溶液中I﹣过量，无论是否存在平衡反应，都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存在平衡，故②错误；
③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3[Fe（CN）6]溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；
④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误。
故选：A。
考点2 化学反应的可逆性
01
5．在体积固定的2L密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），已知某一反应时刻SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.3mol、0.2mol、0.3mol，则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是（　　）
A．SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1mol L﹣1、0.2mol L﹣1、0.5mol L﹣1
B．SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3mol L﹣1
C．SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1mol L﹣1、0.075mol L﹣1
D．SO3的物质的量浓度的取值范围是：0≤c（SO3）≤0.15mol L﹣1
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】C
【解答】解：反应开始时，三者的物质的量浓度分别为0.15mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.15mol L﹣1，即体系中S原子的浓度为0.15mol/L+0.15mol/L＝0.3mol/L，
A.若SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为0.1mol L﹣1、0.1mol L﹣1、0.5mol L﹣1，则S原子浓度为0.1mol/L+0.5mol/L＝0.6mol/L＞0.3mol/L，违背了原子守恒，故A错误；
B.若SO2、SO3的物质的量浓度均为0.3mol L﹣1，则体系中S原子浓度之和为0.3mol/L+0.3mol/L＝0.6mol/L＞0.3mol/L，违背了原子守恒，故B错误；
C.若SO2、O2的物质的量浓度分别为0.1mol L﹣1、0.075mol L﹣1，则是反应向右进行，反应掉了0.05mol/L的SO2和0.025mol/L的氧气，这是可能的，故C正确；
D.此反应是可逆反应，不能进行彻底，即二氧化硫和三氧化硫在体系中必须存在，故三氧化硫的浓度不可能为0，采用极限转化法可知，0＜c（SO3）＜0.3mol L﹣1，故D错误；
故选：C。
考点2 化学反应的可逆性
01
6．在一密闭容器中进行如下反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）。已知反应过程中的某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（　　）
A．SO2为0.25mol/L
B．SO2、SO3均为0.15mol/L
C．SO2为0.4mol/L
D．SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L
考点2 化学反应的可逆性
01
【答案】A
【解答】解：A．SO2的浓度由0.2 mol/L变为0.25 mol/L，反应逆向进行，其浓度增大了0.05 mol/L，则会反应消耗SO3的浓度减小0.05 mol/L，还有剩余，因此可能处于平衡状态，故A正确；
B．反应物、生成物的浓度不可能同时减小，只能一个减小，另外一个增大，若SO2、SO3均为0.15 mol/L，不符合S元素守恒，故B错误；
C．SO3为0.4 mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若SO2、和O2完全反应，SO3的浓度为0.4 mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4 mol/L，故C错误；
D．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，但是可逆反应SO3不可能完全转化，故D错误；
故选：A。